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- EMDB-1197: A mechanical explanation of RNA pseudoknot function in programmed... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-1197
タイトルA mechanical explanation of RNA pseudoknot function in programmed ribosomal frameshifting.
マップデータ3D reconstruction of IBV pseudoknot-stalled rabbit reticulocyte ribosome containing tRNA, eEF2, pseudoknot and both ribosomal subunits.
試料
  • 試料: Rabbit reticuloyte ribosome stalled on IBV mRNA containing pseudoknot with tRNA and eEF2
  • 複合体: Small subunit
  • 複合体: Large subunit
  • RNA: Message with pseudoknot
  • RNA: P-site transfer RNA
  • タンパク質・ペプチド: Elongation translocase
生物種Infectious bronchitis virus (伝染性気管支炎ウイルス) / Oryctolagus cuniculus (ウサギ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 16.2 Å
データ登録者Namy O / Moran SJ / Stuart DI / Gilbert RJC / Brierley I
引用ジャーナル: Nature / 年: 2006
タイトル: A mechanical explanation of RNA pseudoknot function in programmed ribosomal frameshifting.
著者: Olivier Namy / Stephen J Moran / David I Stuart / Robert J C Gilbert / Ian Brierley /
要旨: The triplet-based genetic code requires that translating ribosomes maintain the reading frame of a messenger RNA faithfully to ensure correct protein synthesis. However, in programmed -1 ribosomal ...The triplet-based genetic code requires that translating ribosomes maintain the reading frame of a messenger RNA faithfully to ensure correct protein synthesis. However, in programmed -1 ribosomal frameshifting, a specific subversion of frame maintenance takes place, wherein the ribosome is forced to shift one nucleotide backwards into an overlapping reading frame and to translate an entirely new sequence of amino acids. This process is indispensable in the replication of numerous viral pathogens, including HIV and the coronavirus associated with severe acute respiratory syndrome, and is also exploited in the expression of several cellular genes. Frameshifting is promoted by an mRNA signal composed of two essential elements: a heptanucleotide 'slippery' sequence and an adjacent mRNA secondary structure, most often an mRNA pseudoknot. How these components operate together to manipulate the ribosome is unknown. Here we describe the observation of a ribosome-mRNA pseudoknot complex that is stalled in the process of -1 frameshifting. Cryoelectron microscopic imaging of purified mammalian 80S ribosomes from rabbit reticulocytes paused at a coronavirus pseudoknot reveals an intermediate of the frameshifting process. From this it can be seen how the pseudoknot interacts with the ribosome to block the mRNA entrance channel, compromising the translocation process and leading to a spring-like deformation of the P-site transfer RNA. In addition, we identify movements of the likely eukaryotic ribosomal helicase and confirm a direct interaction between the translocase eEF2 and the P-site tRNA. Together, the structural changes provide a mechanical explanation of how the pseudoknot manipulates the ribosome into a different reading frame.
履歴
登録2006年2月28日-
ヘッダ(付随情報) 公開2006年2月28日-
マップ公開2006年5月11日-
更新2011年9月2日-
現状2011年9月2日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 19.250294705
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 19.250294705
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

1197.gif

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_1197.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 15.3 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈3D reconstruction of IBV pseudoknot-stalled rabbit reticulocyte ribosome containing tRNA, eEF2, pseudoknot and both ribosomal subunits.
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)X (Row.)Y (Col.)
3.33 Å/pix.
x 160 pix.
= 532.8 Å		3.33 Å/pix.
x 160 pix.
= 532.8 Å		3.33 Å/pix.
x 160 pix.
= 532.8 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 3.33 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベルBy EMDB: 10.0 / ムービー #1: 19.2502947
最小 - 最大-161.699999999999989 - 200.0
平均 (標準偏差)-5.50367 (±9.305809999999999)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderYXZ
Origin-80-80-79
サイズ160160160
Spacing160160160
セルA=B=C: 532.8 Å
α=β=γ: 90 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z3.333.333.33
M x/y/z160160160
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z532.800532.800532.800
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-80-80-79
NX/NY/NZ160160160
MAP C/R/S213
start NC/NR/NS-80-80-79
NC/NR/NS160160160
D min/max/mean-161.700200.000-5.504

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Rabbit reticuloyte ribosome stalled on IBV mRNA containing pseudo...

全体名称: Rabbit reticuloyte ribosome stalled on IBV mRNA containing pseudoknot with tRNA and eEF2
要素
  • 試料: Rabbit reticuloyte ribosome stalled on IBV mRNA containing pseudoknot with tRNA and eEF2
  • 複合体: Small subunit
  • 複合体: Large subunit
  • RNA: Message with pseudoknot
  • RNA: P-site transfer RNA
  • タンパク質・ペプチド: Elongation translocase

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超分子 #1000: Rabbit reticuloyte ribosome stalled on IBV mRNA containing pseudo...

超分子名称: Rabbit reticuloyte ribosome stalled on IBV mRNA containing pseudoknot with tRNA and eEF2
タイプ: sample / ID: 1000
集合状態: One each of 40S, 60S, mRNA, eEF2 and P-site tRNA
Number unique components: 5
分子量実験値: 3.5 MDa / 理論値: 3.5 MDa

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超分子 #1: Small subunit

超分子名称: Small subunit / タイプ: complex / ID: 1 / Name.synonym: 40S / Ribosome-details: ribosome-eukaryote: SSU 40S

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超分子 #2: Large subunit

超分子名称: Large subunit / タイプ: complex / ID: 2 / Name.synonym: 60S / Ribosome-details: ribosome-eukaryote: LSU 60S

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分子 #1: Message with pseudoknot

分子名称: Message with pseudoknot / タイプ: rna / ID: 1 / Name.synonym: mRNA / 分類: OTHER / Structure: SINGLE STRANDED / Synthetic?: No
由来(天然)生物種: Infectious bronchitis virus (伝染性気管支炎ウイルス)
別称: IBV

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分子 #3: P-site transfer RNA

分子名称: P-site transfer RNA / タイプ: rna / ID: 3 / Name.synonym: tRNA / 分類: OTHER / Structure: DOUBLE HELIX / Synthetic?: No
由来(天然)生物種: Oryctolagus cuniculus (ウサギ) / 別称: Rabbit

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分子 #2: Elongation translocase

分子名称: Elongation translocase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / Name.synonym: eEF2 / コピー数: 1 / 集合状態: Monomer / 組換発現: No
由来(天然)生物種: Oryctolagus cuniculus (ウサギ) / 別称: Rabbit / 組織: Spleen / 細胞: Reticulocytes / 細胞中の位置: Cytosol

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

グリッド詳細: 300 mesh gold w/ lacey carbon
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI/PHILIPS CM200FEG
温度平均: 100 K
撮影カテゴリ: FILM / フィルム・検出器のモデル: KODAK SO-163 FILM / デジタル化 - スキャナー: OTHER / デジタル化 - サンプリング間隔: 3.33 µm / 実像数: 31 / 平均電子線量: 2 e/Å2 / Od range: 5 / ビット/ピクセル: 8
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 7.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 50000
試料ステージ試料ホルダー: Eucentric / 試料ホルダーモデル: GATAN LIQUID NITROGEN

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画像解析

詳細The particles were selected in a semi-automated fashion using BOXER (EMAN suite)
CTF補正詳細: By micrograph
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 16.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.5 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: SPIDER and GAP
詳細: Deposited map is composite of computationally-separated subunits and bound co-factors from the final map.
使用した粒子像数: 17672
最終 角度割当詳細: SPIDER

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原子モデル構築 1

ソフトウェア名称: URO
詳細Protocol: Rigid body. Domains manually docked in O and refined in URO
精密化プロトコル: RIGID BODY FIT / 当てはまり具合の基準: CC

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万見について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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